淺析基于中低速磁懸浮列車特點的防火技術(shù)論文
中低速磁懸浮列車是一種利用電磁力將列車懸浮于軌道上,采用非接觸運行方式并由直線電機驅(qū)動前進的新型地面有軌交通工具。與普通輪軌列車相比,磁懸浮列車取消了起“支承”和“驅(qū)動”作用的車輪和由電機驅(qū)動車輪的傳動機構(gòu),具有安全舒適、噪聲小和環(huán)境兼容性好等優(yōu)點,其線路敷設(shè)條件寬松、建造成本低,易于運用和維護。
防火安全對中低速磁懸浮列車運營安全尤為重要。其防火應以防為主,消防結(jié)合,建立防火技術(shù)體系及管理機制:一是避免發(fā)生火災或延緩火勢蔓延;二是一旦發(fā)生不可預測的火災,可及時滅火救援,引導乘客疏散至安全區(qū)域,確保證乘客人身安全及降低財產(chǎn)損失。為此,結(jié)合磁懸浮列車的結(jié)構(gòu)和運用的特點,有必要進行防火安全性的技術(shù)分析。
1 列車特點及非金屬材料的應用
1.1 列車特性要求
針對磁浮列車特性,在材料選取和結(jié)構(gòu)設(shè)計上采取了相應的預防性措施,在車頭的底部設(shè)置除雪等清障器;采用夾層玻璃車窗增強抗風沙及冰雹等沖擊能力;在磁懸浮列車運行時,列車外表面和內(nèi)部環(huán)境相對地面的靜止設(shè)施會產(chǎn)生靜電電位差,為保證人身安全,應實行靜電釋放,使殘余的電能低于350mJ;設(shè)置避雷器,防止雷電造成危害;避免使用磁性材料;采取相應的防電磁干擾措施。
1.2 非金屬材料應用
鋁合金車體內(nèi)表面及底架下表面噴涂3mm阻尼漿,主要成分為水性合成樹脂,是一種不燃防火材料,能很好地保護車體。
內(nèi)裝部件采用的非金屬材料應充分考慮材料的防火性能,平頂板、司機室間壁采用鋁蜂窩復合結(jié)構(gòu),外露表面噴漆或噴塑處理;側(cè)頂板、側(cè)墻板、門立罩板采用聚酯玻璃鋼材料,具有良好的'阻燃性、防火性、少煙和低毒性;地板采用主要成分為中密度纖維膠合板,地板上鋪3mm厚阻燃地板布;防寒材主要成分為玻璃棉氈、巖棉,為不燃材料。
座椅面板采用結(jié)構(gòu)泡沫玻璃鋼制成,即采用表面玻璃鋼,中間夾結(jié)構(gòu)泡沫型式。
空調(diào)系統(tǒng)的車頂供風道、車上廢排風道、司機室風道等為鋁合金材料,外敷保溫材聚氨酯或消音棉等防火材料。
2 防火安全策略
磁懸浮列車是在高架、單軌的軌道上運行,兩側(cè)車門是不能開啟的,其防火技術(shù)措施、救援與疏散同其他交通工具相比有一定的特殊性。以保護旅客人身安全和財產(chǎn)為目標,分別從引起火災的可燃物、溫度、空氣(氧氣)三個條件對磁浮列車防火安全進行深入分析:在材料防火性能要求,限制著火條件的產(chǎn)生,防止或延遲火勢的蔓延,降低煙霧毒氣的擴散對人身造成的傷害;在防火結(jié)構(gòu)設(shè)計,防止人為縱火和因技術(shù)故障引起火災,阻止火勢蔓延;在火災監(jiān)測與應急功能方面,設(shè)置火災預警與探測系統(tǒng)、合理設(shè)計疏散通道以及火災情況下的應急行車功能(如應急通風與照明),引導人員疏散至安全地帶。通過上述防火策略降低火災的潛在風險。
3 防火技術(shù)措施
針對磁懸浮列車的結(jié)構(gòu)及運行特點,分別從材料、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)安全性等方面提出預防性防火措施。
3.1 材料方面
材料防火主要措施如下:
(1)車輛設(shè)計及選用材料的防火要求應符合相應標準,且選取燃燒能力小的材料;
(2)關(guān)于耐火性,座椅等設(shè)計和內(nèi)裝部件的材料首先應防止火勢蔓延;
(3)所用材料的耐火性應經(jīng)中國相關(guān)鐵路部門或有資質(zhì)的其他認證機構(gòu)試驗;
(4)車體內(nèi)墻板和貼面以及內(nèi)部設(shè)備件非金屬材料等都應具有阻燃或滯燃性能;
(5)在選擇材料時注意有關(guān)的其他重要特性,特別是應盡可能抑制可燃氣體的毒性,不應使用含有石棉(Asbestos)的絕緣材料。
3.2 結(jié)構(gòu)方面
結(jié)構(gòu)防火主要措施如下:
(1)結(jié)構(gòu)上防止人為縱火和技術(shù)故障引起火災,進行冗余設(shè)計,火災時緊急基本功能應能維持使用(如通信、應急燈等);
(2)電纜具有絕緣功能,電氣部件具有接地、隔熱、密封等保護;
(3)減緩和限制火勢蔓延。結(jié)構(gòu)設(shè)計防止熱集中和熱袋效應,保證電熱元件有充分的進出風,防止表面溫度超過200℃。火災時可自動切斷火災車的空調(diào)通風系統(tǒng)和手動關(guān)閉其他車空調(diào);
(4)設(shè)置防火隔離區(qū),以延遲/阻止火勢的蔓延,防止火/煙的蔓延,設(shè)置相對安全的區(qū)域,確保車上旅客有時間疏散。
3.3 系統(tǒng)方面
系統(tǒng)防火主要措施如下:
(1)火災探測:應適應可能發(fā)生的火災情況,設(shè)置在煙、熱量易于集聚區(qū)域,并定義報警、故障報警的后續(xù)動作;
(2)火災預警:當遇到火災時,滅火系統(tǒng)和疏散管理能及時可靠地報警,贏得滅火、疏散、救援時間,減少人員傷亡及財產(chǎn)損失;
(3)配置滅火器具:在司機室及客室易發(fā)生火災的地方設(shè)置滅火器,適用的滅火劑要環(huán)保并適應電氣裝置滅火和油類滅火,應便于取用并配有標識。
4 火災疏散
火災疏散主要措施如下:
設(shè)置逃生線路、疏散、緊急出口及標識,以方便撤離和疏散,減少(限制)乘客逗留車內(nèi)時間。
緊急出口的設(shè)置位于車輛端部的司機室前端——緊急疏散門。緊急疏散門必須是從司機室內(nèi)部向外開啟,通過推或其他方式打開疏散門,并設(shè)置緊急備用工具。
5 結(jié)語
本文根據(jù)磁懸浮列車的結(jié)構(gòu)及運行特點,根據(jù)磁懸浮列車的防火需求及目標,分別從材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)安全性及火災疏散等方面提出了一系列的防火技術(shù)措施,對列車運行安全性起到了一定的預防作用,確保磁懸浮列車的結(jié)構(gòu)安全性及運行穩(wěn)定性。
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